Способ герметизации полупроводниковых интегральных микросхем

Авторы патента:

H01L21/56 - герметизация, например пленками или покрытиями

Изобретение относится к электронике, а именно к способам герметизации интегральных микросхем (ИМС). Цель повышение надежности за счет повышения степени герметичности корпуса. Для герметизации кристалла ИМС используют крышку из того же материала, что и ИМС. Соединяют крышку с кристаллом методом зонной плавки с градиентом температур. Для этого по периметру кристалла напыляют слой алюминия толщиной 3 мкм и проводят зонную плавку до появления алюминия на наружной стороне крышки. По периметру кристалла образуется бесшовное герметичное соединение с крышкой. 4 ил.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых интегральных микросхем. Цель изобретения повышение надежности микросхем за счет повышения степени герметичности. На фиг. 1-4, иллюстрирующих предлагаемый способ, приняты следующие обозначения: кремниевая пластинка 1 n-типа проводимости, сквозные проводящие каналы 2 р-типа проводимости, полупроводниковая микросхема 3, алюминиевая металлизация 4, двуокись кремния 5, металл 6, основание корпуса 7, термический окисел 8, крышка корпуса 9, лазерный луч 10, рекристаллизованный кремний 11, шариковые выводы 12, кристалл 13. П р и м е р. Кремниевую пластину марки КЭФ4,5 термически окисляют в диффузионной печи типа СДО-125/3-15,0. Толщина окисла составляет 1 мкм. Затем проводят фотолитографию и вскрывают окна в двуокиси кремния. Далее через эти окна осуществляют локальное травление кремния на глубину 10 мкм с образованием лунок. Состав травителя, мл: азотная кислота 300, уксусная кислота 120, фтористоводородная кислота 30. Режим травления: температура 20^оС, перемешивание, скорость травления 5 мкм/мин. Удаляют окисел и затем на травленную поверхность кремниевой пластины напыляют алюминий толщиной 3 мкм на установке УВН-83П-1. Делают вторую фотолитографию и производят травление алюминия таким образом, что он остается только в вытравленных лунках кремниевой пластины. Затем пластину нагревают до 1100^оС, перпендикулярно рабочей поверхности кремниевой пластины устанавливают градиент температуры 50^оС/см и выдерживают до тех пор, пока на противоположной ее поверхности не образуются капли алюминия. После проводят механическую обработку, включая шлифовку и полировку обеих сторон кремниевой пластины по ликвидации неровностей и излишков алюминия. В результате получают структуру, представляющую собой кремниевую пластину 1 n-типа проводимости со сквозными проводящими каналами 2 р-типа проводимости, изображенную на фиг.1. В полученной структуре (см. фиг.2) формируют элементы полупроводниковой микросхемы 3 по КМОП технологии и выполняют алюминиевую металлизацию 4, предварительно защитив поверхность термически выращенной двуокисью кремния 5. Далее по периметрам рабочих поверхностей микросхемы напыляют на установке УВН-83П-1 металл 6 (алюминий) толщиной 3 мкм и получают пластину основание корпусов 7. Для изготовления пластины крышек корпусов в чистой кремниевой пластине марки КЭФ 4,5 с одной стороны пластины производят локальное травление на глубину 100 мкм. Затем на этой поверхности выращивают термический окисел 8 (см. фиг.3), толщина которого составляет 1 мкм. Периодичность углублений на пластине крышке совпадает с периодичностью расположения микросхем на пластине оснований корпусов. Затем на пластину основание корпусов 7 по металлизированной поверхности устанавливают пластину крышек корпусов 9 (см. фиг.4). После этого со стороны пластины оснований корпусов воздействуют сфокусированным лазерным лучом 10 (длина волны 10,6 мкм) до появления капелек алюминия на облучаемой поверхности. Это приводит к термомиграции (зонной плавке с градиентом температур) алюминия и образованию соединения двух пластин из рекристаллизованного кремния 11 р-типа проводимости (см. фиг.4). В заключение изготавливают шариковые выводы 12 и производят разделение полученного материала на кристаллы 13 (см. фиг.4). Использование предлагаемого способа герметизации полупроводниковых интегральных микросхем позволяет достичь высокой степени однородности корпуса, так как микросхема, выводы, основание и крышка корпуса выполнены из одного и того же материала, что улучшает герметичность корпуса и повышает надежность микросхемы.

Формула изобретения

СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ, включающий нанесение на рабочую поверхность микросхемы герметизирующего средства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности микросхем за счет повышения степени герметичности, в качестве герметизирующего средства используют крышку из того же полупроводникового материала, что и микросхема, крышку устанавливают на слой металла, предварительно нанесенный по периметру рабочей поверхности микросхемы, и проводят зонную плавку металла с градиентом температуры в направлении от рабочей поверхности микросхемы к наружной поверхности крышки до появления расплавленного металла на наружной поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000

Устройство для нанесения герметизирующего покрытия на изделия // 1310923

Пресс-форма для нанесения на изделия покрытия из порошка // 1272377

Изобретение относится к технологическому оборудованию для прессования изделий

Устройство для герметизации изделий // 1191988

Способ защиты поверхности силовых полупроводниковых приборов // 1187649

Способ формирования защитных покрытий для изделий электронной техники // 1095862

Изобретение относится к микроэлектронике , в частности к технологии сборки и герметизации, и может быть использовано при изготовлении изделий электрон ной техники с полимерной герметизацией

Кассета для защиты полупроводниковых приборов жидким компаундом // 397995

Герметизирующий состав // 397992

Способ герметизации полупроводниковых приборов // 318340

Компаунд для герметизации полупроводни'ковыхприборов // 272437

Способ герметизации компонента электронной схемы в отверждающуюся пластмассу, компоненты электронной схемы с пластмассовой оболочкой, изготовленные этим способом, и форма для осуществления способа // 2139597

Изобретение относится к способу герметизации компонента электронной схемы, в частности, интегральной схемы, отверждающейся пластмассой, в котором компонент помещают в полость разъемной формы, размещают пленку, отделяемую от стенок полости, между компонентом и формой и в пространство между компонентом и пленкой инжектируют пластмассу

Композиция для защиты бескорпусных высоковольтных полупроводниковых приборов // 2202842

Изобретение относится к кремнийорганическим композициям на основе низкомолекулярного полидиметилсилоксанового каучука, наполнителя и отвердителя и может быть использовано в микроэлектронике, радиоэлектронике и приборостроении

Состав на основе модифицированной растворителем смолы и способы его использования // 2363071

Изобретение относится к вариантам прозрачного состава, применяемого, например, в качестве заполнителя под кристаллом, к твердотельному устройству и к способу производства прозрачного состава

Способ и установка для вскрытия поверхности интегральной схемы // 2450386

Изобретение относится к вскрытию поверхности интегральной схемы

Способ получения герметизирующего покрытия датчиков // 1582597

Изобретение относится к способам получения герметизирующих покрытий датчиков, служащих для регистрации изменений физико-механических показателей при повышенной температуре

Способ влагозащиты печатной платы // 1684949

Изобретение относится к радиоэлектронному приборостроению и может быть использовано для влагозащиты печатных плат

Способ изготовления полупроводникового прибора со стеклянным корпусом // 1786541

Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники // 2631820

Изобретение относится к термостойким электроизоляционным кремнийорганическим композициям на основе линейно-лестничных блок-сополимеров, содержащих линейные полидиметилсилоксановые и лестничные фенилсилсесквиоксановые звенья, и может быть использовано в микроэлектронике, радиоэлектронике и электронном приборостроении для получения термостойких эластичных и прочных электроизоляционных коррозиопассивных покрытий, предназначенных для защиты активных элементов изделий микроэлектроники от воздействия жестких климатических факторов. Кремнийорганическая композиция для защиты изделий электронной техники содержит силоксановый блок-сополимер линейно-лестничного строения, отвердитель и растворитель, дополнительно содержит полимер «Блоксил 2010», макромолекулы которого состоят из жестких силсесквиоксановых блоков и гибких линейных участков, а в качестве отвердителя содержит кремнийорганический оксим - винил-трис-(ацетоксимо)силан формулы CH2=CH-Si(O-N=C(CH3)2)3. Композицию готовили путем смешивания 20%-ного раствора предварительно очищенного блок-сополимера Лестосил СМ в толуоле с 20%-ным раствором полимера «Блоксил 2010», выпускаемого по ТУ 6-021-653-90, в толуоле с отвердителем винил-трис-(ацетоксимо)силаном. Композиции представляют собой двухкомпонентные составы с жизнеспособностью не менее 3 ч, которые отверждали по следующему режиму: после нанесения на подложку или в специальные фторопластовые формы образцы выдерживали на воздухе при комнатной температуре до полного испарения растворителя, а затем подвергали сушке при температуре +100°С в течение 3 ч. Технический результат - получение термо- и морозостойких эластомерных коррозиопассивных покрытий с повышенными электроизоляционными, адгезионными и прочностными свойствами и твердостью. 2 табл.

Способ изготовления микроэлектронного узла // 2645151

Изобретение относится к технологии монтажа микроэлектронных компонентов в модули с встроенными в плату компонентами. Технический результат - упрощение процесса изготовления микроэлектронных узлов, увеличение плотности упаковки компонентов, улучшение массогабаритных характеристик сборочного узла. Достигается тем, что в окна подложки собираемого узла прецизионно устанавливают предварительно протестированные и запрограммированные бескорпусные кристаллы. Предварительно подложку собираемого узла и кристаллы устанавливают лицевой стороной на технологическую подложку с нанесенным на нее тонким липким слоем термопластичного клея, совмещая их реперными знаками, герметизируют подложку собираемого узла с установленными в ней кристаллами, после чего снимают технологическую подложку, нагревая ее до температуры плавления термопластичного клея. Далее путем последовательного селективного формирования диэлектрических и проводящих слоев на активной поверхности подложки собираемого узла и кристаллов создают многоуровневую коммутацию с последующей установкой чип-компонентов на соответствующие контактные площадки. 1 ил.

Способ изготовления микроэлектронного узла // 2645151